Dwie siły w prawo
Na skrzynię działają siły 3 N i 5 N, obie w prawo. Oblicz wypadkową.
- 1. Siły mają ten sam zwrot.
- 2. Fw = 3 N + 5 N = 8 N.
Odpowiedź: 8 N w prawo
Nauka od podstaw · Fizyka · Klasa 7
Siły, wypadkowa, masa i ciężar — wyjaśnienie krok po kroku
Siła opisuje oddziaływanie jednego ciała na drugie. Może zmieniać ruch ciała albo je odkształcać. Do pełnego opisu siły potrzebujemy wartości, kierunku, zwrotu i punktu przyłożenia.
Po tej lekcji
- ✓ rozpoznaję skutki działania siły
- ✓ podaję jednostkę siły i odróżniam niuton od kilograma
- ✓ wyznaczam wypadkową sił działających wzdłuż jednej prostej
- ✓ rozpoznaję równowagę sił
- ✓ odróżniam masę od siły ciężkości i ciężaru
- ✓ stosuję Fg = m·g z wartością g podaną lub przyjętą w zadaniu
Czym jest siła?
Siła jest wielkością wektorową. Oprócz wartości ma kierunek i zwrot, a w opisie oddziaływania wskazujemy również punkt przyłożenia.
Jednostką siły w układzie SI jest niuton (N). Siłę można mierzyć siłomierzem, nazywanym też dynamometrem.
Reguły, które warto zapamiętać
- • jednostka siły: 1 N
- • opis siły: wartość, kierunek, zwrot, punkt przyłożenia
- • skutkiem siły może być zmiana ruchu lub odkształcenie ciała
Siła wypadkowa na jednej prostej
Siła wypadkowa zastępuje łączne działanie kilku sił. Gdy dwie siły działają w tym samym kierunku i zwrocie, ich wartości dodajemy. Gdy działają w przeciwnych zwrotach na jednej prostej, odejmujemy mniejszą wartość od większej, a zwrot wypadkowej jest taki jak zwrot większej siły.
Jeżeli przeciwnie skierowane siły mają równe wartości, wypadkowa wynosi 0 N. Mówimy wtedy o równowadze tych sił.
Reguły, które warto zapamiętać
- • ten sam zwrot: Fw = F1 + F2
- • przeciwne zwroty: Fw = |F1 − F2|
- • równe siły o przeciwnych zwrotach: Fw = 0 N
Siły przeciwne
Na ciało działa 12 N w prawo i 7 N w lewo. Oblicz wypadkową.
- 1. Siły mają przeciwne zwroty.
- 2. Fw = 12 N − 7 N = 5 N.
- 3. Większa siła działa w prawo.
Odpowiedź: 5 N w prawo
Masa i siła ciężkości to różne wielkości
Masa opisuje ilościową miarę bezwładności ciała i w układzie SI podajemy ją w kilogramach (kg). Siła ciężkości jest siłą, z jaką Ziemia przyciąga ciało, i podajemy ją w niutonach (N).
W zadaniach szkolnych blisko powierzchni Ziemi często przyjmuje się g ≈ 10 N/kg, jeśli treść nie wymaga dokładniejszej wartości. Wtedy wartość siły ciężkości obliczamy ze wzoru Fg = m·g.
Reguły, które warto zapamiętać
- • masa m — jednostka kg
- • siła ciężkości Fg — jednostka N
- • Fg = m·g
- • w szkolnych przybliżeniach często g = 10 N/kg; zawsze stosuj wartość wskazaną w zadaniu
Masa 4 kg
Oblicz siłę ciężkości działającą na ciało o masie 4 kg, przyjmując g = 10 N/kg.
- 1. Fg = m·g
- 2. Fg = 4 kg · 10 N/kg
- 3. Fg = 40 N
Odpowiedź: 40 N
Masa z siły ciężkości
Siła ciężkości ma wartość 70 N. Przyjmij g = 10 N/kg i oblicz masę.
- 1. m = Fg/g
- 2. m = 70 N / 10 N/kg
- 3. m = 7 kg
Odpowiedź: 7 kg
Ciężar a siła ciężkości
W ścisłym opisie ciężar P to siła, z jaką ciało wskutek grawitacji działa na podłoże albo zawieszenie. Siła ciężkości Fg działa natomiast na ciało ze strony Ziemi. To nie są formalnie ta sama siła, bo działają na różne obiekty.
Gdy ciało spoczywa na poziomym podłożu albo wisi nieruchomo i nie ma pionowego przyspieszenia, wartość ciężaru jest zwykle równa wartości siły ciężkości. W zadaniach trzeba jednak sprawdzać warunki, zamiast zawsze utożsamiać te pojęcia.
Reguły, które warto zapamiętać
- • ciężar P działa na podłoże lub zawieszenie
- • siła ciężkości Fg działa na ciało
- • przy spoczynku bez pionowego przyspieszenia często P = Fg co do wartości
Najczęstsze błędy
Najpewniejszym sposobem kontroli jest zapisanie jednostek i zwrotów sił przy każdym rachunku.
Reguły, które warto zapamiętać
- • Nie zapisuj siły w kilogramach — jednostką siły jest niuton.
- • Nie zapisuj masy w niutonach — jednostką masy jest kilogram.
- • Przy przeciwnych zwrotach nie dodawaj wartości bez uwzględnienia kierunku działania.
- • Wypadkowa 0 N nie oznacza, że żadna siła nie działa; siły mogą się równoważyć.
- • Przed użyciem Fg = m·g zamień gramy na kilogramy.
- • Nie utożsamiaj automatycznie ciężaru z siłą ciężkości w każdej sytuacji ruchu.
Materiały i dalsza nauka
Linki są dobierane z opublikowanych materiałów na podstawie relacji tematu, a nie podobieństwa słów w tytule.
Najpierw warto znać
Materiały wskazane w tej lekcji jako wcześniejsza wiedza.
Co dalej
Tematy, które jawnie wskazują tę lekcję jako wymagane przygotowanie.
Materiały do tego tematu
Inne formy pracy nad dokładnie tym samym zagadnieniem.
Quiz diagnostyczny
Sprawdź, które elementy tematu już rozumiesz
Działa bez konta. Po odpowiedzi od razu zobaczysz jednoznaczny wynik i wyjaśnienie.
0/10
1. Jednostką siły w układzie SI jest:
2. Masa jest podawana w układzie SI w:
3. Dwie siły 5 N i 8 N działają w prawo. Wypadkowa wynosi:
4. 10 N w prawo i 10 N w lewo daje wypadkową:
5. Wzór na wartość siły ciężkości to:
6. Dla m = 2 kg i g = 10 N/kg siła ciężkości wynosi:
7. 500 g to przed użyciem wzoru Fg = m·g:
8. Wypadkowa 0 N oznacza, że:
9. Ciężar P w ścisłym opisie jest siłą, z jaką ciało działa na:
10. 12 N w prawo i 5 N w lewo daje:
Następny krok
Przećwicz temat „Siły, wypadkowa, masa i ciężar”
Jeżeli przygotowujesz się do sprawdzianu, wybierz dopasowany materiał dla tego tematu i klasy albo wygeneruj własny zestaw.